Programlanabilir Mantık Denetleyicisi (PLC) Nedir?
Programlanabilir Mantık Denetleyicisi, bir dizi özel kuralla birlikte aldığı girdilere dayalı olarak belirli eylemleri veya çıktıları gerçekleştirmek üzere programlanmış küçük bir bilgisayardır.
PLC’ler, havaalanları, ofis binaları, demiryolları ve üretim tesisleri dahil olmak üzere çok çeşitli ticari ve endüstriyel ortamlarda kullanılmaktadır. Bu yazıda, özellikle üretim bağlamında PLC’lerin etkilerini inceleyeceğiz.
Ekipmanınızı ve sistemlerinizi bir PLC kullanarak bağlamak, röle mantık sistemlerini kullanmayı gerektiren daha geleneksel yaklaşımdan farklıdır. Elektrik röleleri, bir PLC’ye benzer şekilde endüstriyel prosesleri kontrol etmek için çalışırken, hem konfigüre edilebilirlik hem de bakım söz konusu olduğunda önemli dezavantajlar oluştururlar.
Elektrik panoları bir fiziksel kablolama sisteminden oluştuğu için, sistemin çalışmasının değiştirilmesi gerekirse, fiziksel bağlantıların tamamen yeniden kablolanması gerekecektir.
Ek olarak, sistemde bir arıza olması durumunda, sorumlu personelin mevcut sorunun nedenini belirlemek için tüm sistemde devriye gezmesi gerekecektir. Sistemin karmaşıklığına bağlı olarak, bu önemli miktarda zaman ve kaynak gerektirebilir.
Katı hal elektroniği ve mikroçiplerin kullanıma sunulmasıyla birlikte, elektrik röleleri tarafından kullanılan komut mantığının yerini yazılım mantığı alıyor ve bu da PLC’lerin yapılandırılmasını ve bakımını önemli ölçüde kolaylaştırıyor.
Bir PLC nasıl çalışır?
Bir PLC’nin nasıl çalıştığını anlamak için yapısal kurulumunu bilmek gerekir. Bir giriş ve çıkış modülü arasına sıkıştırılmış bir merkezi işlem birimine sahiptir. CPU aynı zamanda bir programlama aygıtına, en yaygın olarak bir masaüstü bilgisayara bağlıdır.
Üreticiler, PLC’nin CPU’sunu programlamak için bilgisayarı kullanır. Bu program, denetleyicilere gelen verileri işlemek için mantıksal adımlar sağlar.
Fabrika ekipmanı, istenen işleme bağlı olarak giriş ve çıkış modüllerine bağlanır. Birçok yaygın örnekte, üreticilerin giriş modülüne bağlı insan-makine arabirimleri (HMI) de vardır.
PLC, ekipmandan ve HMI’dan girdiler alır. Daha sonra, denetleyicinin CPU’su, istenen ekipmanda değişiklik yapmak için çıkış modülüne gönderilecek sinyal türünü belirlemek için mantık programını çalıştırır.
Bu program, valf kontrolü, güvenlik kapatmaları, sıcaklık modülasyonu ve yakın izleme veya otomasyon gerektiren diğer üretim süreçleri dahil olmak üzere birçok karmaşık sistemi kontrol edebilir.
Girişlere ve çıkışlara bağlı olarak bir PLC, makine üretkenliği veya çalışma sıcaklığı gibi çalışma zamanı verilerini izleyebilir ve kaydedebilir, işlemleri otomatik olarak başlatabilir ve durdurabilir, bir makine arızalanırsa alarmlar oluşturabilir ve daha fazlasını yapabilir. Programlanabilir Mantık Denetleyicileri, hemen hemen her uygulamaya uyarlanabilen esnek ve sağlam bir denetim çözümüdür.
PLC’leri endüstriyel PC’ler, mikro denetleyiciler ve diğer endüstriyel kontrol çözümlerinden ayıran birkaç temel özellik vardır:
• G/Ç – PLC’nin CPU’su program verilerini depolar ve işler, ancak giriş ve çıkış modülleri PLC’yi makinenin geri kalanına bağlar. ; bu G/Ç modülleri, CPU’ya bilgi sağlayan ve belirli sonuçları tetikleyen modüllerdir. G/Ç analog veya dijital olabilir; giriş cihazları sensörleri, anahtarları ve sayaçları içerebilirken çıkışlar röleleri, ışıkları, valfleri ve sürücüleri içerebilir. Kullanıcılar, uygulamaları için doğru konfigürasyonu elde etmek amacıyla bir PLC’nin G/Ç’sini karıştırabilir ve eşleştirebilir.
• Haberleşme – Giriş ve çıkış cihazlarına ek olarak, bir PLC’nin diğer sistem türleri ile de bağlanması gerekebilir; örneğin, kullanıcılar PLC tarafından kaydedilen uygulama verilerini birden fazla bağlı cihazı izleyen bir denetleyici kontrol ve veri toplama (SCADA) sistemine aktarmak isteyebilir. PLC’ler, PLC’nin bu diğer sistemlerle iletişim kurabilmesini sağlamak için bir dizi bağlantı noktası ve iletişim protokolü sunar.
• HMI – PLC ile gerçek zamanlı olarak etkileşim kurmak için kullanıcıların bir HMI’ye veya İnsan Makine Arayüzüne ihtiyacı vardır. Bu operatör arayüzleri, metin okuma ve tuş takımı içeren basit ekranlar veya tüketici elektroniğine daha çok benzeyen büyük dokunmatik ekran panelleri olabilir, ancak her iki durumda da kullanıcıların bilgileri gerçek zamanlı olarak gözden geçirmesine ve PLC’ye girmesine olanak tanır.
PLC Nasıl Programlanır?
Bir PLC programı genellikle bir bilgisayara yazılır ve ardından denetleyiciye indirilir.
Çoğu PLC programlama yazılımı , Merdiven Mantığı veya “C” ile programlama sunar. Ladder Logic geleneksel programlama dilidir. Soldan sağa okunan mantık “basamakları” ile devre şemalarını taklit eder. Her basamak, bir çıkış (bobin) ile sonuçlanan bir giriş veya bir dizi giriş (kontak) ile başlayan, PLC tarafından kontrol edilen belirli bir eylemi temsil eder. Görsel yapısı nedeniyle, Ladder Logic’in uygulanması diğer birçok programlama dilinden daha kolay olabilir. Merdiven mantığı geleneksel olarak PLC’ler için en yaygın kullanılan programlama dili olmuştur.
Temaslar ve röleler için aynı sembollerin çoğunu kullanıyor olsa bile elektrik şemalarına benzeyecek şekilde tasarlanmış bir grafik arayüzü kullandığı için mevcut olan en sezgisel dillerden biridir. Merdiven mantığı, bir denetleyicinin G/Ç kanallarını temsil etmek için her biri koşullar ve kurallarla programlanabilen bir dizi “basamak” kullanır.
Programlanabilir Mantık Denetleyicisi (PLC) Kullanmanın Avantajları
Bir üretim tesisinde daha fazla makinenin çoğalmasıyla işletmeler, süreçleri otomatikleştirmek ve üretimi düzene sokmak için yeni yollar bulmaya başladı. Artan otomasyon, çeşitli makineleri, cihazları, sensörleri vb. bağlamak ve kontrol etmek için programlanabilir dil denetleyicilerinin kullanılmasının benimsenmesine yol açtı. PLC’lerin üreticilere sağladığı avantajlardan bazıları şunlardır:
Daha kolay programlama: Tartışıldığı gibi, röle sistemleri üreticilerin karmaşık mantık dizileriyle uğraşmasını gerektirir ve bu da tüm süreci daha da zorlaştırır. PLC’ler ise çeşitli endüstriyel uygulamaları kontrol etmek için temel programlama dillerinde programlanabilir.
Daha fazla esneklik: Üreticilerin üretim süreçlerini ayarlamaları gerekirse, bunu bir PLC kullanarak kolayca yapabilirler. Bunun nedeni, mantık programının bağlı bilgisayar aracılığıyla kolayca düzenlenebilmesidir; bu, tüm bir röle devresinin kablolarını söküp yeniden kablolamak zorunda olmaktan önemli ölçüde farklıdır. Bu, zaman içinde daha kolay sorun giderme ve bakım yapılmasına olanak tanır.
Geliştirilmiş güvenilirlik: PLC merkezli otomasyonda daha az kablolama gereksinimi, güvenilir olmayan fiziksel bağlantılar için daha az şans sunar. Bu sayede üretim süreçleri daha güvenilir bir şekilde devam edebilmektedir.
Hızlı yanıt süresi: Modern üreticilerin fabrika içi olaylara anında yanıt vermesi gerekir. PLC’ler makineleri gerçek zamanlı olarak kontrol ederek girdilere anında yanıt vermelerini sağlar.
Örneğin, bir makinenin sıcaklığı hızla yükselmeye başlarsa, PLC daha yıkıcı bir olayı önlemek için makineyi neredeyse anında kapatabilir.
Fiziksel olarak sağlam: PLC’ler, onları ısı, toz ve birikinti gibi potansiyel olarak aşırı fabrika koşullarına dayanıklı hale getirecek şekilde sağlam olacak şekilde üretilmiştir.
Bir PLC seçerken dikkate alınması gereken faktörler
Üretim otomasyonu için programlanabilir mantık denetleyicilerine dönerken, üreticilerin bir PLC tedarik etmeden önce bazı temel faktörleri göz önünde bulundurması gerekir.
Bunlar şunları içerir:
· Sistem uyumluluğu: Üreticiler, seçtikleri PLC’nin mevcut üretim sistemleriyle uyumlu olup olmadığını bilmelidir. Ek olarak, PLC’nin fabrika çıkış voltajıyla da uyumlu olması gerekir.
· İşlem hızı: PLC’nin CPU’su, belirli bir tesisteki çeşitli işlemleri ve işlevleri işlemek için yeterli işlem hızına sahip olmalıdır.
· Port sayısı: PLC’nin fabrika gereksinimlerini karşılamak için yeterli giriş ve çıkış portuna sahip olmasını sağlamak akıllıcadır.
· Analog G/Ç yeteneği: Bazı PLC’ler yalnızca basit açma/kapama işlemlerini, yani ayrı işlevleri gerçekleştirebilir. Bununla birlikte, bazı üretim operasyonları, sürekli değişkenleri işleyebilen programlanabilir bir mantık denetleyicisi gerektiren analog süreçlere sahiptir.
· Dayanıklılık: Birçok üretici, PLC’leri ilgilenilen ekipmanın yakınına yerleştirir. Bu nedenle, yüksek sıcaklıklar gibi endüstriyel çevresel faktörlerin üstesinden gelebilmesini sağlamak önemlidir.
